KR20120116091A - 피드유닛 및 이를 구비하는 잉곳 성장장치 - Google Patents

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KR20120116091A
KR20120116091A KR1020110033635A KR20110033635A KR20120116091A KR 20120116091 A KR20120116091 A KR 20120116091A KR 1020110033635 A KR1020110033635 A KR 1020110033635A KR 20110033635 A KR20110033635 A KR 20110033635A KR 20120116091 A KR20120116091 A KR 20120116091A
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김복생
신화수
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(주)세미머티리얼즈
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    • C30B15/30—Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 씨드가 이동하는 하부이동포트 및 외부로부터 실리콘이 공급되는 공급포트를 구비하는 성장챔버(grow chamber); 상기 성장챔버의 내부에 설치되며, 상기 실리콘이 채워지는 도가니(crucible); 상기 상부이동포트에 연결되는 하부이동포트를 구비하며, 상기 상부이동포트 및 상기 하부이동포트를 통해 이동하는 상기 씨드의 이동통로를 제공하는 풀챔버(pull chamber); 그리고 상기 공급포트에 연결되어 상기 실리콘을 공급하는 피드유닛을 포함하되, 상기 피드유닛은 상기 실리콘이 내부에 채워지며, 하부에 형성된 배출포트를 통해 상기 실리콘을 배출하는 호퍼; 상기 배출포트에 연결되는 유입구를 가지며, 일측에 연결되어 상기 유입구를 통해 유입된 상기 실리콘을 배출하는 배출관을 구비하는 이동관; 그리고 상기 이동관에 연결되며, 기설정된 주파수로 상기 이동관에 진동을 가하는 진동피더를 구비한다.

Description

피드유닛 및 이를 구비하는 잉곳 성장장치{FEED UNIT AND INGOT GROWER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 피드유닛 및 이를 구비하는 잉곳 성장장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도가니에 공급된 실리콘을 용융하여 실리콘 잉곳을 생성하는 피드유닛 및 이를 구비하는 잉곳 성장장치에 관한 것이다.
전자장치에 사용되는 대부분의 반도체 칩들은 쵸크랄스키 방법(Czochralski method)에 의해 만들어지는 단결정 실리콘으로부터 제조된다. 쵸크랄스키 방법에서, 단결정 실리콘 잉곳(ingot)은 다결정 실리콘 소스(source) 재료를 도가니 내에서 녹이고, 도가니와 소스 용융물(source melt)을 평형온도로 안정화시키고, 씨드(seed) 결정을 소스 용융물에 담그고, 단결정 잉곳을 형성하기 위해 시드 상에 소스 용융물이 결정화함에 따라 시드 결정을 빼내고(withdrawing), 잉곳이 성장함에 따라 잉곳을 풀링(pulling)하여 제조된다. 용융은 저압의 불활성가스 환경에서 약 1420℃의 온도에서 일어난다. 도가니는 결정이 성장함에 다라 일반적으로 수직인 축 둘레로 계속 회전된다. 소스 용융물로부터 잉곳이 풀링되는 속도는 원하는 직경을 갖는 잉곳이 형성되도록 선택된다.
본 발명의 목적은 잉곳을 제조하는 피드유닛 및 이를 구비하는 잉곳 성장장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 도가니 내에 실리콘 소스를 원활하게 공급할 수 있는 피드유닛 및 이를 구비하는 잉곳 성장장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 씨드가 이동하는 하부이동포트 및 외부로부터 실리콘이 공급되는 공급포트를 구비하는 성장챔버(grow chamber); 상기 성장챔버의 내부에 설치되며, 상기 실리콘이 채워지는 도가니(crucible); 상기 상부이동포트에 연결되는 하부이동포트를 구비하며, 상기 상부이동포트 및 상기 하부이동포트를 통해 이동하는 상기 씨드의 이동통로를 제공하는 풀챔버(pull chamber); 그리고 상기 공급포트에 연결되어 상기 실리콘을 공급하는 피드유닛을 포함하되, 상기 피드유닛은 상기 실리콘이 내부에 채워지며, 하부에 형성된 배출포트를 통해 상기 실리콘을 배출하는 호퍼; 상기 배출포트에 연결되는 유입구를 가지며, 일측에 연결되어 상기 유입구를 통해 유입된 상기 실리콘을 배출하는 배출관을 구비하는 이동관; 그리고 상기 이동관에 연결되며, 기설정된 주파수로 상기 이동관에 진동을 가하는 진동피더를 구비한다.
상기 피드유닛은 상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘이 입구측을 통해 유입되는 제1 공급관을 더 포함하며, 상기 제1 공급관의 입구측 내경은 상기 배출관의 출구측 외경보다 클 수 있다.
상기 피드유닛은 외부로부터 차단된 내부공간을 가지는 하우징; 상기 하우징의 하부에 연결된 연결포트; 그리고 상기 하우징에 설치되어 상기 제1 공급관을 상기 연결포트 상에 고정하는 고정브래킷을 더 포함할 수 있다.
상기 피드유닛은 상기 공급포트에 연결되며, 상기 연결포트에 연결되는 유입포트를 구비하는 피드실린더; 그리고 상기 연결포트와 상기 유입포트를 연결하며, 진동을 감쇠하는 제동포트를 더 포함하며, 상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘은 상기 피드실린더를 통해 상기 공급포트로 이동할 수 있다.
상기 제동포트는 벨로우즈(bellows)일 수 있다.
상기 피드유닛은 상기 공급포트에 연결되며, 상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘이 유입되는 유입포트를 구비하는 피드실린더; 그리고 일측 및 타측에 각각 형성된 튜브입구 및 튜브출구를 가지며, 상기 피드실린더 내에 설치되어 상기 튜브출구가 상기 배출관과 대응되고 상기 튜브입구가 상기 공급포트를 통해 상기 도가니의 상부에 위치하는 공급위치로 이동가능한 연장튜브를 더 포함할 수 있다.
상기 피드유닛은 상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘이 입구측을 통해 유입되는 제1 공급관; 그리고 상기 제1 공급관의 출구측을 통해 배출된 상기 실리콘이 입구측을 통해 유입되며, 출구측이 상기 공급위치로 이동한 상기 튜브입구와 대응되도록 위치하는 제2 공급관을 더 포함하며, 상기 제1 공급관의 입구측 내경은 상기 배출관의 출구측 외경보다 크고, 상기 제2 공급관의 입구측 내경은 상기 제1 공급관의 출구측 외경보다 클 수 있다.
상기 실리콘은 상기 배출관을 통해 자유낙하하여 상기 제1 공급관 및 상기 제2 공급관을 통과할 수 있다.
상기 연장튜브는 상기 피드실린더의 내부에 위치하는 해제위치로 이동가능하며, 상기 잉곳 성장장치는 상기 공급포트 상에 설치되어 상기 공급포트를 외부로부터 차단하는 게이트 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 피드유닛은 상기 피드실린더에 연결되어 상기 피드실린더 내부에 진공을 형성하는 보조펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 피드유닛은 상기 호퍼에 채워진 상기 실리콘의 무게를 측정하는 로드셀을 더 포함할 수 있다.
상기 배출포트는 상하방향으로 배치되며, 상기 배출포트는 측벽에 형성된 개방영역을 가질 수 있다.
상기 개방영역은 반원 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 잉곳이 성장하는 성장챔버에 실리콘을 공급하는 피드유닛은 상기 실리콘이 내부에 채워지며, 하부에 형성된 배출포트를 통해 상기 실리콘을 배출하는 호퍼; 상기 배출포트에 연결되는 유입구를 가지며, 일측에 연결되어 상기 유입구를 통해 유입된 상기 실리콘을 배출하는 배출관을 구비하는 이동관; 그리고 상기 이동관에 연결되며, 기설정된 주파수로 상기 이동관에 진동을 가하는 진동피더를 구비한다.
본 발명에 의하면 도가니에 실리콘 소스를 원활하게 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉곳 성장장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 피드유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 호퍼를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 진동피더를 통해 실리콘이 이동관을 따라 이동하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 연장튜브의 이동을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시한 제2 공급관을 통해 이동한 실리콘 소스가 연장튜브를 통해 이동하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2에 도시한 연장튜브를 통해 도가니 내에 실리콘을 공급하는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 및 도 7을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
한편, 이하에서 사용하는 "연결"은 'A'를 'B'에 직접 연결하는 경우 뿐만 아니라, 'C'를 통해 'A'를 'B'에 연결하는 경우도 포함하는 것으로 해석된다. 또한, 이하에서 사용하는 "연결"은 'A'와 'B'를 기계적으로 연결하는 경우 뿐만 아니라, 'A'와 'B'를 공간적으로 연결하여 어떤 물질이 'A'로부터 'B'로 이동할 수 있는 경우도 포함하는 것으로 해석된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉곳 성장장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 잉곳 성장장치(100)는 성장챔버(101) 및 풀챔버(102)를 포함한다. 성장챔버(101)는 샤프트(105) 상에 장착된 도가니(104)를 수용하며, 도가니(104)는 용융된 실리콘 소스(108)를 담고 있다. 도가니(104)는 석영 재질일 수 있다. 샤프트(105)는 구동부(106)에 연결되며, 도가니(104) 및 샤프트(105)는 구동부(106)에 의해 회전하거나 승강할 수 있다. 히터(107)는 도가니(104)를 둘레에 설치되며, 도가니(104)를 가열하여 도가니(104) 내에 공급된 실리콘 소스를 녹인다. 단열층(120)은 성장챔버(101)의 내면에 설치되며, 카본 재질일 수 있다.
성장챔버(101)는 하부이동포트(101a) 및 공급포트(130)를 구비한다. 씨드(110)는 공정진행시 용융된 실리콘 소스(108)에 담겨진 상태에서 상부를 향해 풀링되며, 이때, 씨드(110)는 하부이동포트(101a)를 통해 풀챔버(102)로 이동할 수 있다. 성장챔버(101)는 공정진행시 배기장치(도시안함)에 연결되며, 공정진행시 성장챔버(101)의 내부는 배기장치를 통해 진공상태를 유지할 수 있다. 후술하는 피드유닛(200)은 공급포트(130)에 연결되며, 피드유닛(200)으로부터 공급된 실리콘 소스는 공급포트(130)를 통해 도가니(104) 내로 이동한다.
풀챔버(102)는 성장챔버(101)의 상부에 연결되며, 풀챔버(102)는 잉곳(110)의 풀링이 이루어질 때 씨드(110) 및 잉곳(109)이 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 진공밸브(103)는 성장챔버(101)와 풀챔버(102)를 격리할 수 있다.
잉곳(109)은 용융된 실리콘 소스(108)에 씨드(110)를 담그고 씨드(110)와 잉곳(109)을 위쪽으로 당겨 도가니(104)로부터 풀링된다. 이때, 씨드(110)와 잉곳(109)은 도가니(104)와 반대방향으로 회전한다. 씨드(110)는 씨드척(113)에 고정된 상태에서 풀링로드(111)에 연결되며, 풀링로드(111)는 풀링 메커니즘(112)에 의해 위쪽으로 당겨져 씨드(110)는 풀챔버(102)를 따라 상부로 이동할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시한 피드유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다. 피드유닛(200)은 호퍼(201)와 이동관(205), 그리고 진동피더(206)를 포함한다. 호퍼(201)는 실리콘 소스들(202)을 담고 있으며, 실리콘 소스들(202)은 과립(granule)이나 칩(chip) 형태일 수 있다. 또한, 실리콘 소스들(202)은 다결정 실리콘(polycrystalline silicon)일 수 있다. 호퍼(201)의 상부는 원통 형상이고 호퍼(201)의 하부는 아래로 갈수록 단면적이 감소하는 깔때기 형상이다. 호퍼(201)는 하부에 형성된 배출포트(204)를 구비하며, 호퍼(201) 내에 채워진 실리콘 소스들(202)은 배출포트(204)를 통해 배출될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 호퍼를 나타내는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 배출포트(204)는 상하방향으로 배치되며, 측벽에 형성된 개방영역(204a)을 가질 수 있다. 실리콘 소스들(202)이 배출포트(204)를 통해 배출되는 과정에서 실리콘 소스들(202)끼리 엉켜 배출포트(204)를 막을 수 있으며, 이로 인해 실리콘 소스들(202)이 배출되지 않을 수 있다. 따라서, 개방영역(204a)을 통해 실리콘 소스들(202)이 배출되는 공간을 확장할 수 있으며, 이를 통해 실리콘 소스들(202)끼리 서로 엉키는 현상을 방지할 수 있다. 개방영역(204a)은 대칭을 이루도록 형성될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시한 진동피더를 통해 실리콘이 이동관을 따라 이동하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 이동관(205)은 일측에 형성된 유입구(205a) 및 타측에 연결된 배출관(207)을 가진다. 배출포트(204)는 유입구(205a)에 삽입되며, 배출포트(204)를 통해 배출된 실리콘 소스들(202)은 유입구(205a)를 통해 이동관(205)의 내부로 유입된다. 유입된 실리콘 소스들(202)은 후술하는 진동피더(206)의 진동에 의해 배출관(207)을 향해 이동한 후 배출관(207)을 통해 배출된다.
진동피더(206)는 이동관(205)에 연결되어 기설정된 주파수로 이동관(205)에 진동(vibration)을 인가한다. 배출포트(204)를 통해 배출된 실리콘 소스들(202)은 배출포트(204)의 하부에 위치하는 이동관(205) 내에 적재될 수 있으며, 이후 이동관(205)에 진동이 인가되면, 진동에 의해 배출관(207)을 향해 이동할 수 있다. 이때, 실리콘 소스들(202)이 이동하는 원리는 확산(diffusion) 현상으로 설명될 수 있다. 즉, 이동관(205) 내에서 배출포트(204)의 하부에 집중되어 있는 실리콘 소스들(202)은 진동에 의해 다른 공간으로 확산될 수 있으며, 이로 인해 배출관(207)을 향해 이동할 수 있다.
한편, 이동관(205)은 수평 상태로 배치될 수 있으며, 진동피더(206)에 의해 진동이 인가되지 않을 경우, 실리콘 소스들(202)은 이동관(205) 내에서 배출포트(204)의 하부에 집중적으로 적재된 상태를 유지할 수 있으며, 외력(또는 진동)이 인가될 경우, 실리콘 소스들(202)은 외력에 의해 이동할 수 있다. 이때, 실리콘 소스들(202)이 이동하는 속도는 진동피더(206)에 의해 인가되는 진동의 주파수에 비례할 수 있다. 따라서, 주파수를 조절함으로써 실리콘 소스들(202)의 이동속도를 조절할 수 있으며, 진동피더(206)의 작동을 중단함으로써 실리콘 소스들(202)의 공급을 중단할 수 있다.
이후, 실리콘 소스들(202)은 배출관(207)을 통해 하부로 배출되며, 배출관(207)의 하부에 배치된 제1 공급관(208)을 통해 제2 공급관(209)으로 이동한다. 이때, 제1 공급관(208)의 입구측 내경은 배출관(207)의 출구측 외경보다 클 수 있다. 따라서, 이동관(205)에 인가된 진동은 제1 공급관(208)으로 전달되지 않는다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 피드유닛(200)은 하우징(210)을 더 포함하며, 호퍼(201) 및 이동관(205), 그리고 진동피더(206)는 하우징(210) 내에 설치될 수 있다. 하우징(210)은 지주(211)에 연결되며, 지주(211)에 연결된 구동부(도시안함)에 의해 승강 및 회전할 수 있다. 따라서, 호퍼(201)에 실리콘 소스들(202)을 채워야 할 경우, 하우징(210)을 상승한 후 반대편으로 회전시키고 하우징(210)을 하강할 수 있다. 하우징(210)이 상승할 경우, 연결포트(222)와 벨로우즈(224)는 분리될 수 있다.
하우징(210)은 공급구(201a) 및 커버(203)를 더 포함하며, 실리콘 소스들(202)은 공급구(201a)를 통해 호퍼(201)에 공급될 수 있다. 하우징(210)의 내부는 진공을 유지할 수 있으며, 압력게이지(212)는 하우징(210) 내부의 압력을 측정한다. 또한, 로드셀(214)은 호퍼(201)에 연결되어 호퍼(201)에 채워진 실리콘 소스들(202)의 무게를 측정한다. 제1 공급관(208)은 고정브래킷(208a)을 통해 하우징(210)의 하부에 고정되며, 제1 공급관(208)은 고정된 상태에서 연결포트(222) 상에 위치한다.
피드유닛(200)은 피드실린더(228) 및 연장튜브(232), 그리고 이동로드(234)를 더 포함한다. 피드실린더(228)는 실린더출구(228b)를 가지며, 실린더출구(228b)는 공급포트(130)의 포트입구(130a)에 연결된다. 피드실린더(228)의 내부는 공급포트(130)의 내부와 연통되며, 게이트밸브(132)는 공급포트(130)를 개폐하여 피드실린더(228)의 내부와 공급포트(130)의 내부를 격리할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 성장챔버(101)의 내부와 풀챔버(102)의 내부는 진공상태를 유지하므로, 성장챔버(101)의 공급포트(130)에 연결되는 피드실린더(228)의 내부도 진공상태를 유지할 필요가 있다. 보조펌프(228a)는 피드실린더(228)에 연결되며, 피드실린더(228)의 내부는 보조펌프(228a)에 의해 진공상태를 유지할 수 있다. 게이트밸브(132)는 연장튜브(232)를 통해 실리콘 소스들(202)을 공급할 때 공급포트(130)를 개방하며, 실리콘 소스들(202)의 공급이 완료되면 공급포트(130)를 폐쇄하여 피드실린더(228)의 내부를 공급포트(130)의 내부로부터 격리한다. 따라서, 피드실린더(228)의 내부 또는 하우징(210)의 내부는 더 이상 진공상태를 유지할 필요가 없으며, 이때, 실리콘 소스들(202)을 호퍼(201)의 내부에 공급할 수 있다.
연장튜브(232)는 석영 재질이며, 일측에 형성된 튜브입구와 타측에 형성된 튜브출구를 가진다. 연장튜브(232)는 후술하는 제2 공급관(209)을 통해 공급된 실리콘 소스들(202)을 도가니(104) 내에 공급한다.
도 5는 도 2에 도시한 연장튜브의 이동을 나타내는 도면이다. 연장튜브(232)는 연결브래킷(233)을 통해 이동로드(233)에 연결된다. 연결브래킷(233)은 내주면에 형성된 나사산(233a)을 가지며, 이동로드(233)의 외주면에 형성된 나사산과 나사결합된다. 따라서, 이동로드(233)의 회전방향에 따라 연결브래킷(233)은 이동로드(233)를 따라 이동할 수 있으며, 연장튜브(232)는 연결브래킷(233)과 함께 이동할 수 있다. 한편, 피드유닛(200)은 연장튜브(232)(또는 연결브래킷(233))의 이동을 감지할 수 있는 제한센서(도시안함)를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 연장튜브(232)의 튜브출구측이 도가니(104) 또는 도가니(104)에 채워진 용융된 실리콘 소스(108)와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 피드실린더(228)는 유입포트(226)를 구비하며, 유입포트(226)는 벨로우즈(224)를 통해 연결포트(222)에 연결된다. 이때, 벨로우즈(224)는 연결포트(222)의 진동을 감쇠(damping)하여 연결포트(222)의 진동이 유입포트(226)에 전달되는 것을 방지한다. 유입포트(226)에 진동이 전달될 경우, 진동은 공급포트(130)를 통해 성장챔버(101)에 전달될 수 있기 때문이다. 벨로우즈(224)는 진동을 감쇠할 수 있는 다른 형태의 제동포트로 대체될 수 있다.
제2 공급관(209)은 제1 공급관(208)의 하부에 배치되며, 제1 공급관(208)으로 이동한 실리콘 소스들(202)은 제2 공급관(209)을 통해 연장튜브(232)로 이동할 수 있다. 실리콘 소스들(202)은 배출관(207)을 통해 자유낙하하여 제2 공급관(209)까지 이동할 수 있다. 이때, 제2 공급관(209)의 입구측 내경은 제1 공급관(208)의 출구측 외경보다 클 수 있다. 따라서, 제1 공급관(208)에 인가된 진동은 제2 공급관(209)으로 전달되지 않는다.
도 6은 도 2에 도시한 제2 공급관을 통해 이동한 실리콘 소스가 연장튜브를 통해 이동하는 모습을 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 연장튜브(232)는 연결브래킷(233)과 함께 이동할 수 있으며, 이동에 의해 연장튜브(232)가 피드실린더(228) 내부에 위치하는 해제위치 또는 후술하는 공급위치로 전환될 수 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 연장튜브(232)의 튜브입구(232a)가 제2 공급관(209)의 출구측과 대응되도록 위치할 수 있으며('공급위치'), 제2 공급관(209)을 통해 배출된 실리콘 소스들(202)은 튜브입구(232a)를 통해 연장튜브(232)의 내부로 이동할 수 있다.
도 7은 도 2에 도시한 연장튜브를 통해 도가니 내에 실리콘을 공급하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 연장튜브(232)가 공급위치로 전환되면, 연장튜브(232)의 튜브출구는 도가니(104)의 상부에 위치하며, 연장튜브(232)의 내부로 이동한 실리콘 소스들(202)은 연장튜브(232)의 튜브출구를 통해 도가니(104) 내에 공급될 수 있다. 이때, 연장튜브(232)의 튜브출구는 도가니(104)에 최대한 근접할 수 있으며, 이를 통해 튜브출구에서 배출되는 실리콘 소스들(202)이 용융된 실리콘 소스(108)에 낙하하면서 실리콘 소스(108)가 튀는 것을 방지할 수 있다. 한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 잉곳(109)이 용융된 실리콘 소스(108)로부터 풀링되면 잉곳(109)에 대한 쿨링공정이 이루어지며, 이때, 실리콘 소스들(202)은 도가니(104) 내에 공급될 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.
100 : 잉곳 성장장치 101 : 성장챔버
102 : 풀챔버 104 : 도가니
105 : 샤프트 106 : 구동부
109 : 잉곳 130 : 공급포트
200 : 피드유닛 201 : 호퍼
205 : 이동관 206 : 진동피더
207 : 배출관 208 : 제1 공급관
209 : 제2 공급관 222 : 연결포트
224 : 벨로우즈 226 : 유입포트
228 : 피드실린더 232 : 연장튜브
234 : 이동로드

Claims (18)

  1. 씨드가 이동하는 하부이동포트 및 외부로부터 실리콘이 공급되는 공급포트를 구비하는 성장챔버(grow chamber);
    상기 성장챔버의 내부에 설치되며, 상기 실리콘이 채워지는 도가니(crucible);
    상기 상부이동포트에 연결되는 하부이동포트를 구비하며, 상기 상부이동포트 및 상기 하부이동포트를 통해 이동하는 상기 씨드의 이동통로를 제공하는 풀챔버(pull chamber); 및
    상기 공급포트에 연결되어 상기 실리콘을 공급하는 피드유닛을 포함하되,
    상기 피드유닛은,
    상기 실리콘이 내부에 채워지며, 하부에 형성된 배출포트를 통해 상기 실리콘을 배출하는 호퍼;
    상기 배출포트에 연결되는 유입구를 가지며, 일측에 연결되어 상기 유입구를 통해 유입된 상기 실리콘을 배출하는 배출관을 구비하는 이동관; 및
    상기 이동관에 연결되며, 기설정된 주파수로 상기 이동관에 진동을 가하는 진동피더를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피드유닛은 상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘이 입구측을 통해 유입되는 제1 공급관을 더 포함하며,
    상기 제1 공급관의 입구측 내경은 상기 배출관의 출구측 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피드유닛은,
    외부로부터 차단된 내부공간을 가지는 하우징;
    상기 하우징의 하부에 연결된 연결포트; 및
    상기 하우징에 설치되어 상기 제1 공급관을 상기 연결포트 상에 고정하는 고정브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피드유닛은,
    상기 공급포트에 연결되며, 상기 연결포트에 연결되는 유입포트를 구비하는 피드실린더; 및
    상기 연결포트와 상기 유입포트를 연결하며, 진동을 감쇠하는 제동포트를 더 포함하며,
    상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘은 상기 피드실린더를 통해 상기 공급포트로 이동하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제동포트는 벨로우즈(bellows)인 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피드유닛은,
    상기 공급포트에 연결되며, 상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘이 유입되는 유입포트를 구비하는 피드실린더; 및
    일측 및 타측에 각각 형성된 튜브입구 및 튜브출구를 가지며, 상기 피드실린더 내에 설치되어 상기 튜브출구가 상기 배출관과 대응되고 상기 튜브입구가 상기 공급포트를 통해 상기 도가니의 상부에 위치하는 공급위치로 이동가능한 연장튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 피드유닛은,
    상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘이 입구측을 통해 유입되는 제1 공급관; 및
    상기 제1 공급관의 출구측을 통해 배출된 상기 실리콘이 입구측을 통해 유입되며, 출구측이 상기 공급위치로 이동한 상기 튜브입구와 대응되도록 위치하는 제2 공급관을 더 포함하며,
    상기 제1 공급관의 입구측 내경은 상기 배출관의 출구측 외경보다 크고, 상기 제2 공급관의 입구측 내경은 상기 제1 공급관의 출구측 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실리콘은 상기 배출관을 통해 자유낙하하여 상기 제1 공급관 및 상기 제2 공급관을 통과하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 연장튜브는 상기 피드실린더의 내부에 위치하는 해제위치로 이동가능하며,
    상기 잉곳 성장장치는 상기 공급포트 상에 설치되어 상기 공급포트를 외부로부터 차단하는 게이트 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  10. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 피드유닛은 상기 피드실린더에 연결되어 상기 피드실린더 내부에 진공을 형성하는 보조펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 피드유닛은 상기 호퍼에 채워진 상기 실리콘의 무게를 측정하는 로드셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 배출포트는 상하방향으로 배치되며,
    상기 배출포트는 측벽에 형성된 개방영역을 가지는 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 개방영역은 반원 형상인 것을 특징으로 하는 잉곳 성장장치.
  14. 잉곳이 성장하는 성장챔버에 실리콘을 공급하는 피드유닛에 있어서,
    상기 실리콘이 내부에 채워지며, 하부에 형성된 배출포트를 통해 상기 실리콘을 배출하는 호퍼;
    상기 배출포트에 연결되는 유입구를 가지며, 일측에 연결되어 상기 유입구를 통해 유입된 상기 실리콘을 배출하는 배출관을 구비하는 이동관; 및
    상기 이동관에 연결되며, 기설정된 주파수로 상기 이동관에 진동을 가하는 진동피더를 구비하는 것을 특징으로 하는 피드유닛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 피드유닛은 상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘이 입구측을 통해 유입되는 제1 공급관을 더 포함하며,
    상기 제1 공급관의 입구측 내경은 상기 배출관의 출구측 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 피드유닛.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 피드유닛은,
    외부로부터 차단된 내부공간을 가지는 하우징;
    상기 하우징의 하부에 연결된 연결포트; 및
    상기 하우징에 설치되어 상기 제1 공급관을 상기 연결포트 상에 고정하는 고정브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피드유닛.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 피드유닛은,
    상기 공급포트에 연결되며, 상기 연결포트에 연결되는 유입포트를 구비하는 피드실린더; 및
    상기 연결포트와 상기 유입포트를 연결하며, 진동을 감쇠하는 제동포트를 더 포함하며,
    상기 배출관을 통해 배출된 상기 실리콘은 상기 피드실린더를 통해 상기 공급포트로 이동하는 것을 특징으로 하는 피드유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제동포트는 벨로우즈(bellows)인 것을 특징으로 하는 피드유닛.
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